Agensi angkasa lepas mengumumkan kemungkinan penerbangan berawak ke Bulan dan Marikh dalam masa yang tidak lama lagi, dan media menanam ketakutan dalam fikiran penduduk bandar dengan artikel tentang sinar kosmik, ribut magnet dan angin suria. Mari cuba memahami konsep fizik nuklear dan menilai bahayanya.
Maklumat Ensiklopedia
Di bawah konsep sinaran kosmik jatuh mana-mana sinaran elektromagnet yang berasal dari luar angkasa. Ini adalah aliran zarah bercas dan tidak bercas pelbagai tenaga yang bergerak di angkasa lepas dan mencapai cangkang magnet planet kita, dan kadangkala permukaan Bumi. Pancaindera manusia tidak menyedarinya. Bintang dan galaksi berfungsi sebagai sumber sinaran kosmik.
Sejarah penemuan
Keutamaan penemuan kewujudan sinar kosmik (radiasi juga dipanggil demikian) dimiliki oleh ahli fizik Austria W. Hess (1883-1964). Pada tahun 1913 beliau menyiasat kekonduksian elektrik udara. Dengan kerjasama Amerikaahli fizik Carl David Andersenon (1905-1991), beliau membuktikan bahawa kekonduksian elektrik udara timbul akibat pendedahan kepada atmosfera sinaran pengionan kosmik. Untuk penyelidikan mereka, kedua-dua saintis menerima Hadiah Nobel pada tahun 1936. Penyelidikan lanjut dalam bidang sifat jirim dan interaksi lemah telah memungkinkan pada 50-an abad yang lalu untuk mendedahkan spektrum sinaran ini dan asal usul positron, pion, muon, hiperon dan meson.
Sinar kosmik galaksi
Tenaga aliran kosmik dalam fizik nuklear diukur dalam volt elektron dan bersamaan dengan 0.00001-100 quintillion. Aliran zarah sinaran kosmik primer (galaksi) terdiri daripada nukleus helium dan hidrogen. Fluks sinaran dilemahkan oleh magnetosfera sistem suria kita, medan magnet Matahari dan planet. Atmosfera Bumi dan medan magnetnya melindungi kehidupan di planet kita. Sekali di atmosfera, zarah-zarah mengalami transformasi nuklear lata, dipanggil sinaran sekunder. Badan angkasa dan sinaran daripada letupan supernova di dalam galaksi Bima Sakti berfungsi sebagai sumber aliran zarah alfa, beta dan gamma ini yang sampai ke planet kita dalam bentuk pancuran udara yang dipanggil. Dalam medan magnet Bumi, zarah alfa dan beta terpesong ke arah kutub, tidak seperti zarah gamma neutral.
Pancaran kosmik suria
Bersifat serupa dengan galaksi, ia berlaku dalam kromosfera Matahari dan disertai dengan letupanbahan plasma, diikuti oleh lentingan menonjol dan ribut magnet. Semasa aktiviti suria biasa, ketumpatan dan tenaga aliran ini adalah kecil, dan ia diimbangi oleh sinaran kosmik galaksi. Semasa nyalaan, ketumpatan fluks sangat meningkat dan melebihi sinaran yang datang dari Galaxy.
Tiada bahaya bagi penduduk planet ini
Dan memang begitu. Sejak penemuan sinaran kosmik, saintis tidak berhenti mengkajinya. Kajian terbaru mengesahkan bahawa kesan berbahaya daripada aliran ini diserap oleh atmosfera planet dan lapisan ozon. Ia boleh menyebabkan kemudaratan kepada angkasawan dan objek yang berada pada ketinggian lebih daripada 10 kilometer. Agak mudah untuk memvisualisasikan proses pemusnahan aliran zarah berbahaya ini di atmosfera. Bayangkan anda menjatuhkan menara Lego dari tangga yang besar. Pada setiap langkah, banyak kepingan akan terbang darinya. Beginilah cara zarah bercas sinaran kosmik berlanggar dengan atomnya di atmosfera dan kehilangan potensi pemusnahnya.
Tetapi bagaimana pula dengan angkasawan?
Manusia hadir di angkasa dalam medan magnet Bumi. Malah Stesen Angkasa Antarabangsa, walaupun terletak di luar atmosfera, dipengaruhi oleh medan magnet planet. Pengecualian adalah penerbangan angkasawan ke bulan. Di samping itu, tempoh pendedahan juga penting. Penerbangan terpanjang di angkasa lepas mengambil masa lebih setahun. Kajian kesihatan angkasawan yang dijalankan oleh angkasa lepasNASA menunjukkan bahawa semakin tinggi dos sinaran angkasa yang diterima, semakin besar kemungkinan mereka mengalami katarak. Data masih belum mencukupi, walaupun ia adalah sinaran kosmik yang dianggap sebagai bahaya utama dalam perjalanan antara planet.
Siapa yang akan terbang ke Marikh?
Pentadbiran Penerbangan Persekutuan AS mendakwa bahawa selepas 32 bulan penerbangan ke planet merah, angkasawan akan menerima dos sinaran kosmik sedemikian yang akan membawa kepada bentuk kanser maut dalam 10% lelaki dan 17% daripada perempuan. Di samping itu, risiko mengembangkan katarak, kemungkinan ketidaksuburan dan keabnormalan genetik dalam keturunan meningkat dengan ketara. Tambah kepada gangguan ini dalam proses neurogenesis dalam hippocampus - tempat di mana neuron dilahirkan, dan penurunan dalam ingatan jangka panjang. Untuk mengurangkan kesan ini, pereka masih perlu mencipta perisai pelindung untuk kapal angkasa berkelajuan tinggi dan neuroprotectors berkesan baharu untuk angkasawan.
Partikel daripada alat pecah angkasa lepas
Profesor dari Universiti Wadrerbilt (AS) Bharat Bhuva mendapati bahawa peranti elektronik boleh gagal di bawah pengaruh sinaran kosmik. Menurut penyelidikannya, zarah sinaran subatomik boleh mencipta gangguan dalam litar bersepadu peranti elektronik berketepatan tinggi, yang membawa kepada perubahan dalam data dalam ingatan mereka. Fakta berikut dipetik sebagai bukti:
- Di bandar Schaerbeek (Belgium) pada 2013, salah seorang calon untukParlimen memenangi jumlah undi jauh lebih tinggi daripada yang mungkin. Beginilah cara kegagalan dalam pendaftaran peranti yang mengira undian disedari. Selepas siasatan, disimpulkan bahawa punca kegagalan adalah sinar kosmik.
- Pada tahun 2008, pesawat itu, yang dalam perjalanan dari Australia Perth ke Singapura, tiba-tiba naik 210 meter. Satu pertiga daripada semua penumpang dan anak kapal cedera. Sebabnya ialah kegagalan autopilot. Selain itu, komputer syarikat penerbangan itu juga menghasilkan beberapa ralat. Siasatan menolak semua kemungkinan punca gangguan sedemikian dalam sistem, kecuali sinaran kosmik.
Merumuskan
Kini pentadbir sistem dan pengaturcara mempunyai penjelasan tentang gangguan dan kegagalan dalam teknologi komputer. Sinaran kosmik adalah untuk dipersalahkan untuk segala-galanya! Dan jika tanpa jenaka - mari kita ingat bahawa kehidupan di planet Bumi secara amnya dan badan kita khususnya adalah sistem biologi yang sangat rapuh. Berbilion tahun evolusi biologi menguji semua bentuk kehidupan organik di bawah keadaan planet kita. Kita boleh melindungi diri kita daripada banyak perkara, tetapi sentiasa ada ancaman yang perlu ditakuti. Dan untuk melindungi diri anda dengan betul, anda perlu tahu tentang ancaman. Sedar bermakna bersenjata. Tetapi angkasawan masih akan terbang ke Marikh, mungkin tidak menjelang 2030, tetapi mereka pasti akan terbang! Lagipun, kita manusia akan sentiasa menyasarkan bintang!
